微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法，装置包括：可见光光源、X射线源、半反透镜以及探测器；其中，待测量的微孔光学元件安装在所述半反透镜与所述X射线源之间，且所述微孔光学元件的凹面面向所述半反透镜；所述X射线源所发出的X射线依次穿过待测量的微孔光学元件以及所述半反透镜，照射到所述探测器上；可见光光源所发出的可见光经所述半反透镜反射后到达所述微孔光学元件的凹面，经所述微孔光学元件的凹面反射的可见光与所述X射线同轴，并穿过所述半反透镜，照射到所述探测器上；探测器用于采集可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置。位置以及X射线聚焦图像的焦点位置。位置以及X射线聚焦图像的焦点位置。

【技术实现步骤摘要】
微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]微孔光学元件(Micro Pore Optics，简称MPO)是一种基于龙虾眼仿生学设计的X射线掠入射聚焦光学元件。它是由铅玻璃材质制作而成的球面薄片，内部整齐排列着上百万个微米级的正方形通孔，具有视场大、重量轻的特点，是目前能在工程上有效实现均匀、大视场的X射线聚焦的核心元件。
[0003]微孔光学元件的偏置角是指其对同一方向入射的可见光和X射线，分别聚焦后焦点的角度偏差。这是由于微孔光学元件内部微孔指向的中心与镜片本身球面的球心不一致导致的。微孔光学元件在组成望远镜时需要使所有镜片的X射线焦点位于同一位置，而在拼接过程中直接测量X射线焦点较难实现，可以通过测量可见光焦点和偏置角的方式间接计算X射线焦点。
[0004]在现有技术中尚缺乏测量微孔光学元件偏置角的装置与方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法。
[0006]本专利技术提供一种微孔光学元件的偏置角测量装置，包括：可见光光源、X射线源、半反透镜以及探测器；其中，
[0007]待测量的微孔光学元件安装在所述半反透镜与所述X射线源之间，且所述微孔光学元件的凹面面向所述半反透镜；所述X射线源所发出的X射线依次穿过待测量的微孔光学元件以及所述半反透镜，照射到所述探测器上；
[0008]所述可见光光源所发出的可见光经所述半反透镜反射后到达所述微孔光学元件的凹面，经所述微孔光学元件的凹面反射的可见光与所述X射线同轴，并穿过所述半反透镜，照射到所述探测器上；
[0009]所述探测器用于采集可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置。
[0010]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量装置，还包括偏置角测量箱与X射线出射管道；
[0011]其中，所述半反透镜、探测器以及待测量的微孔光学元件均安装在所述偏置角测量箱内；
[0012]所述偏置角测量箱的第一表面设置有第一开口，所述X射线出射管道一端与所述X射线源连通，另一端与所述第一开口连通；所述X射线源发出的X射线在所述X射线出射管道内传播，并通过所述第一开口进入所述偏置角测量箱内；
[0013]所述偏置角测量箱的第二表面设置有第二开口，所述可见光光源所发出的可见光通过所述第二开口进入所述偏置角测量箱内。
[0014]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量装置，还包括望远镜；
[0015]所述望远镜的视线与所述可见光光源所发出的可见光同轴。
[0016]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量装置，所述可见光光源与所述望远镜采用经纬仪实现。
[0017]本专利技术还提供了一种微孔光学元件的偏置角测量方法，该方法是基于所述的微孔光学元件的偏置角测量装置实现的，方法包括：
[0018]调节微孔光学元件的偏置角测量装置，以使得可见光的光轴与X射线的光轴重合；
[0019]安装待测量的微孔光学元件；
[0020]在所述微孔光学元件姿态一致的情况下，探测器分别测量可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置；
[0021]根据可见光聚焦图像的焦点位置与X射线聚焦图像的焦点位置之间的距离，以及微孔光学元件与探测器之间的距离，计算微孔光学元件的偏置角。
[0022]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量方法，所述在所述微孔光学元件姿态不变的情况下，探测器分别测量可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置，包括：
[0023]开启可见光光源与探测器，可见光光源所产生的可见光经半反透镜反射后照射微孔光学元件，然后调节微孔光学元件的姿态，以使得经过微孔光学元件反射的可见光在探测器上聚焦成像，由探测器采集可见光聚焦图像的焦点位置；
[0024]保持微孔光学元件的姿态不变，X射线源产生的X射线照射微孔光学元件，透过所述微孔光学元件的X射线在探测器上聚焦成像，由探测器采集X射线聚焦图像的焦点位置。
[0025]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量方法，所述在所述微孔光学元件姿态不变的情况下，探测器分别测量可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置，包括：
[0026]开启探测器，X射线源产生的X射线照射微孔光学元件，调节微孔光学元件的姿态，以使得透过所述微孔光学元件的X射线在探测器上聚焦成像，由探测器采集X射线聚焦图像的焦点位置；
[0027]开启可见光光源并保持微孔光学元件的姿态不变，可见光光源所产生的可见光经半反透镜反射后照射微孔光学元件，经过微孔光学元件反射的可见光在探测器上聚焦成像，由探测器采集可见光聚焦图像的焦点位置。
[0028]根据本专利技术提供的一种微孔光学元件的偏置角测量方法，所述根据可见光聚焦图像的焦点位置与X射线聚焦图像的焦点位置之间的距离，以及微孔光学元件与探测器之间的距离，计算微孔光学元件的偏置角，包括：
[0029]采用以下计算公式计算微孔光学元件的偏置角：
[0030]α＝arctan(d/D)
[0031]其中，α表示微孔光学元件的偏置角，d表示可见光聚焦图像的焦点位置与X射线聚焦图像的焦点位置之间的距离，D表示微孔光学元件与探测器之间的距离。
[0032]本专利技术提供的微孔光学元件的偏置角测量装置及测量方法，通过可见光与X射线
的分别聚焦成像，能够实现对微孔光学元件的偏置角的测量，具有操作简单、测量准确度高的优点。。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术提供的微孔光学元件的偏置角测量装置的原理示意图；
[0035]图2为本专利技术提供的微孔光学元件的偏置角测量装置在一个实施例中的示意图；
[0036]图3为本专利技术提供的微孔光学元件的偏置角测量方法的流程图；
[0037]图4为在探测器上的可见光聚焦图像的焦点与X射线聚焦图像的焦点的示意图。
[0038]附图标记：
[0039]101：可见光光源；
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102：X射线源；
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103：半反透镜；
[0040]104：探测器；
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105：微孔光学元件； 201：偏置角测量箱；
[0041]202：X射线出射管
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2011：第一出口；
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2012：第二出口。道；
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微孔光学元件的偏置角测量装置，其特征在于，包括：可见光光源、X射线源、半反透镜以及探测器；其中，待测量的微孔光学元件安装在所述半反透镜与所述X射线源之间，且所述微孔光学元件的凹面面向所述半反透镜；所述X射线源所发出的X射线依次穿过待测量的微孔光学元件以及所述半反透镜，照射到所述探测器上；所述可见光光源所发出的可见光经所述半反透镜反射后到达所述微孔光学元件的凹面，经所述微孔光学元件的凹面反射的可见光与所述X射线同轴，并穿过所述半反透镜，照射到所述探测器上；所述探测器用于采集可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置。2.根据权利要求1所述的微孔光学元件的偏置角测量装置，其特征在于，还包括偏置角测量箱与X射线出射管道；其中，所述半反透镜、探测器以及待测量的微孔光学元件均安装在所述偏置角测量箱内；所述偏置角测量箱的第一表面设置有第一开口，所述X射线出射管道一端与所述X射线源连通，另一端与所述第一开口连通；所述X射线源发出的X射线在所述X射线出射管道内传播，并通过所述第一开口进入所述偏置角测量箱内；所述偏置角测量箱的第二表面设置有第二开口，所述可见光光源所发出的可见光通过所述第二开口进入所述偏置角测量箱内。3.根据权利要求1所述的微孔光学元件的偏置角测量装置，其特征在于，还包括望远镜；所述望远镜的视线与所述可见光光源所发出的可见光同轴。4.根据权利要求3所述的微孔光学元件的偏置角测量装置，其特征在于，所述可见光光源与所述望远镜采用经纬仪实现。5.一种微孔光学元件的偏置角测量方法，该方法是基于权利要求1至4任一项所述的微孔光学元件的偏置角测量装置实现的，其特征在于，方法包括：调节微孔光学元件的偏置角测量装置，以使得可见光的光轴与X射线的光轴重合；安装待测量的微孔光学元件；在所述微孔光学元件姿态一致的情况下，探测器分别测量可见光聚焦图像的焦点位置以及X射线聚焦图像的焦点位置；根据可见光聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振卿，张臣，凌志兴，金戈，黎龙辉，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：